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聚焦FOCUS

科學(xué)家研發(fā)出能夠感知形狀的連續(xù)體機(jī)器人

近日，中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所基于幾何運(yùn)動(dòng)旋量重建出連續(xù)體機(jī)器人的空間三維形狀，獲得連續(xù)體機(jī)器人的曲率、撓率等信息。

連續(xù)體機(jī)器人和軟體機(jī)器人具有高靈巧性和順應(yīng)性的特點(diǎn)，在醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，然而連續(xù)體機(jī)器人形狀反饋的缺失制約了其進(jìn)一步應(yīng)用。連續(xù)體機(jī)器人的形狀感知是實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的前提，將有助于提高機(jī)器人的控制精度并促進(jìn)連續(xù)體機(jī)器人的智能化應(yīng)用。

該研究新提出了一種連續(xù)體機(jī)器人的形狀感知方法，通過(guò)在連續(xù)體機(jī)器人內(nèi)部增加被動(dòng)腱，將連續(xù)體機(jī)器人的形狀變化轉(zhuǎn)換成被動(dòng)腱的位移信息，并通過(guò)相機(jī)實(shí)時(shí)獲得被動(dòng)腱的位移，進(jìn)而基于幾何運(yùn)動(dòng)旋量重建出連續(xù)體機(jī)器人的空間三維形狀。這一方法不僅能夠獲得連續(xù)體機(jī)器人的曲率、撓率等信息，也能夠感知連續(xù)體機(jī)器人的扭轉(zhuǎn)變形，相較于其他方法具有低成本和高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。

引領(lǐng)

■ 中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)成功研制出105 億年偏差不到1 秒的鈣離子光頻標(biāo)。據(jù)悉，這是國(guó)際上第五種達(dá)到這一精度的光頻標(biāo)。相關(guān)研究成果近日已發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《應(yīng)用物理評(píng)論》。

發(fā)現(xiàn)

■ 近日，一個(gè)國(guó)際天文研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，南非射電望遠(yuǎn)鏡在宇宙深空捕捉到一道強(qiáng)烈的微波，距離地球50 億光年。天文學(xué)界稱其為巨脈澤。據(jù)悉，這是迄今發(fā)現(xiàn)的距離地球最遙遠(yuǎn)的巨脈澤。它是由兩個(gè)星系碰撞時(shí)產(chǎn)生，發(fā)出的微波要在太空穿越580 垓千米才能抵達(dá)地球。

變革

■ 日前，舊金山人工智能公司宣布，其開發(fā)的一款人工智能系統(tǒng)可以根據(jù)對(duì)物品或場(chǎng)景的描述，自動(dòng)生成高度逼真的圖片。通過(guò)該系統(tǒng)，用戶可以使用簡(jiǎn)單的工具編輯圖片和修改文字，不需要精通Photoshop（圖像處理軟件）或數(shù)字藝術(shù)技能。用戶只需要輸入命令，比如“戴貝雷帽和穿黑色高領(lǐng)衫的柴犬”，然后此軟件就會(huì)生成幾十張符合這個(gè)主題的逼真圖片。

生機(jī)

■ 日前，寧波市海洋與漁業(yè)研究院“大黃魚全雄及耐低氧選育項(xiàng)目”通過(guò)寧波市科技局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村局驗(yàn)收。雄性大黃魚因其無(wú)須產(chǎn)卵、成活率高，市場(chǎng)受歡迎程度比雌性大黃魚高。從2015 年開始，寧波市海洋與漁業(yè)研究院聯(lián)合多家高校院所開展全雄大黃魚的養(yǎng)殖研究。研究人員通過(guò)性別誘導(dǎo)，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，培育出YY染色體的“超級(jí)雄魚”，然后再讓“超級(jí)雄魚”與雌魚交配，提升雄魚產(chǎn)出量。

預(yù)見

于是，我的日常就是一邊發(fā)現(xiàn)新錦鯉，趕緊轉(zhuǎn)發(fā)；一邊看結(jié)果公示默默刪除，感嘆又做了一次分母。時(shí)不時(shí)，也能看到同學(xué)轉(zhuǎn)了一條魚，“轉(zhuǎn)發(fā)錦鯉，提案求過(guò)”“今天是個(gè)重要的日子，日常迷信一下”。

■ 近日，國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了一篇?dú)夂蚩茖W(xué)論文，研究人員通過(guò)一項(xiàng)建模研究顯示，第26 屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)上做出的氣候承諾或許能將升溫剛好控制在2℃以下，但前提是所有承諾都如期兌現(xiàn)。

靶點(diǎn)

■ 近日，北京大學(xué)相關(guān)團(tuán)隊(duì)研究實(shí)現(xiàn)了完全利用化學(xué)小分子誘導(dǎo)人成體細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槎酀撃芨杉?xì)胞，開辟了人多潛能干細(xì)胞制備的全新途徑，是繼“體細(xì)胞核移植”和“轉(zhuǎn)錄因子過(guò)表達(dá)”之后，首次由我國(guó)自主研發(fā)的新一代人多潛能干細(xì)胞制備技術(shù)。團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)分析了人體細(xì)胞化學(xué)重編程的獨(dú)特分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了開啟人類細(xì)胞再生潛能的關(guān)鍵調(diào)控靶點(diǎn)。

開辟DEVELOP

亞洲第一深水導(dǎo)管架“?；惶?hào)”海上安裝就位

我國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的亞洲第一深水導(dǎo)管架“?；惶?hào)”，在南海東部珠江口盆地海域安裝就位。“?；惶?hào)”總高度達(dá)302 米，總重量達(dá)3 萬(wàn)噸，其下水作業(yè)地點(diǎn)水深約284 米，是國(guó)內(nèi)首次在近300米水深海域安裝固定式導(dǎo)管架。

導(dǎo)管架平臺(tái)是全球應(yīng)用最廣泛的海洋油氣生產(chǎn)設(shè)施，導(dǎo)管架相當(dāng)于“基座”，將巨大的平臺(tái)托舉在海面上?！昂；惶?hào)”按照百年一遇的惡劣海況進(jìn)行設(shè)計(jì)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)攻克南海超強(qiáng)內(nèi)波流、海底巨型沙坡沙脊、萬(wàn)噸級(jí)環(huán)境荷載、超大型結(jié)構(gòu)物精準(zhǔn)下水就位等一系列世界性難題。

關(guān)注CONCERN

北斗產(chǎn)品已在全球一半以上國(guó)家和地區(qū)應(yīng)用

據(jù)人民日?qǐng)?bào)海外版、第十三屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航年會(huì)近日舉行的新聞發(fā)布會(huì)介紹，北斗三號(hào)系統(tǒng)自開通服務(wù)以來(lái)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，服務(wù)性能穩(wěn)中有升，全球范圍定位精度實(shí)測(cè)優(yōu)于4.4 米，為全球用戶提供優(yōu)質(zhì)可靠的定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)。目前，北斗產(chǎn)品已在全球一半以上國(guó)家和地區(qū)應(yīng)用，服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，成為中國(guó)以實(shí)際行動(dòng)積極推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的生動(dòng)案例。北斗系統(tǒng)目前已全面服務(wù)于交通運(yùn)輸、公共安全、救災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)林牧漁等行業(yè)，加速融入電力、金融、通信等基礎(chǔ)設(shè)施，賦能各行各業(yè)提質(zhì)升級(jí)，廣泛進(jìn)入民生領(lǐng)域，深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式。

據(jù)介紹，第十三屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航年會(huì)將于5 月25 日至27 日在北京召開。

挑戰(zhàn)

威脅

■ 近日，新西蘭政府資助的一個(gè)研究項(xiàng)目發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，由于陸地沉降，新西蘭部分地區(qū)海平面上升速度是先前預(yù)計(jì)的兩倍，奧克蘭、首都惠靈頓等地可能比預(yù)期提前20 年遭遇特大洪災(zāi)。

超越

■ 清華大學(xué)段路明研究組在離子阱量子模擬領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，首次在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)拉比-哈伯德（Rabi-Hubbard）模型，超越目前經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)的模擬能力，是通向大規(guī)模離子阱量子計(jì)算與模擬的重要一步。團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)16 個(gè)離子和16 個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)模式的操控，使該量子模擬問(wèn)題的有效空間維度達(dá)到了257，超越現(xiàn)有經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)所能達(dá)到的模擬能力。

突破

■ 近日，香港科技大學(xué)相關(guān)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出新一代升級(jí)版殺菌涂層“MAP-∞”，可于10 分鐘內(nèi)殺滅99.9%的奧密克戎變異毒株，有效期為5 年，較上一代涂層有效期增長(zhǎng)了2 個(gè)月。據(jù)悉，這次研發(fā)的殺菌涂層是2020 年初研發(fā)的“MAP-1”改良版，通過(guò)法國(guó)和英國(guó)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室的有效及耐用性測(cè)試，以漂白水、酒精等液體反復(fù)擦拭亦不影響效能。

轉(zhuǎn)機(jī)

■ 日前，據(jù)法新社報(bào)道，以色列決定利用20 世紀(jì)60 年代啟用、向各地輸送加利利海湖水的全國(guó)輸水管道系統(tǒng)，把海水淡化處理廠的富余蓄水反向注入境內(nèi)最大淡水湖加利利海，以緩解這一重要水源地因氣候變化和過(guò)度利用不斷“縮水”的環(huán)境危機(jī)。

奠基

■ 近日，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所公布消息，該所相關(guān)研究員團(tuán)隊(duì)與浙江理工大學(xué)相關(guān)研究人員合作，建立了低能耗、綠色高效的熔鹽水合物非溶解預(yù)處理纖維素技術(shù)。該技術(shù)可在室溫下高效解纖，為纖維素的進(jìn)一步糖化和功能性利用奠定基礎(chǔ)。

開拓EXPLOIT

港大團(tuán)隊(duì)開發(fā)新算法 優(yōu)化人工智能醫(yī)學(xué)圖像分析技術(shù)

香港大學(xué)工程學(xué)院相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)日前開發(fā)出一種新人工智能演算方法，能夠從數(shù)十萬(wàn)份X 射線影像報(bào)告中自動(dòng)獲取監(jiān)督信號(hào)來(lái)訓(xùn)練預(yù)測(cè)模型，大幅減省人力成本達(dá)90%，其預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度超越了全由人手標(biāo)注的數(shù)據(jù)訓(xùn)練人工智能醫(yī)學(xué)圖像診斷模型。該方法利用人工智能直接從文本報(bào)告中學(xué)習(xí)X 射線的特征表達(dá)。它與嚴(yán)重依賴人手標(biāo)注的傳統(tǒng)方法相比，可自動(dòng)從文本報(bào)告的每個(gè)詞中獲取監(jiān)督信號(hào)，用以訓(xùn)練人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)精確解讀X 射線影像。

研究團(tuán)隊(duì)利用公開數(shù)據(jù)庫(kù)37 萬(wàn)份X 射線影像和文本報(bào)告作為訓(xùn)練模型的基礎(chǔ)。團(tuán)隊(duì)先使用100 張X 射線影像建立一個(gè)令人初步滿意的X 射線影像識(shí)別模型，其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度達(dá)83%。當(dāng)使用的影像增加到1000 張時(shí)，模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度達(dá)88.2%，超越用放射科醫(yī)生標(biāo)注10000 張X 射線影像進(jìn)行訓(xùn)練的模型（87.6%）。